Курсовые / много всякого / 22306 / TR_GRAF1

ﾵ ﾧ

G^îð(V,X)

Ðèñ. 1

Задача1 Для неориентированного графа G, ассоциированного с графом G^îð выписать (перенумеровав вершины) :

а) множество вершин V и множество ребер X, G(V,X);

б) списки смежности;

в) матрицу инцидентности;

г) матрицу весов.

д) Для графа G^îð выписать матрицу смежности.

Нумерация вершин - см. Рис 1

à) V={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}

X={{0,1},{0,2},{0,3},{1,2},{1,4},{1,5},{1,6},{1,7},{2,3},{2,5},{3,8},{3,9},{4,5},{4,6},{5,3},{5,6},{5,8},{6,9},{7,8},{7,9},{8,9}}

В дальнейшем ребра будут обозначаться номерами в указанном порядке начиная с нуля.

á) Ã0={1,2,3};

Ã1={0,2,4,5,6,7};

Ã2={0,1,3,5};

Ã3={0,2,5,8,9};

Ã4={1,5,6};

Ã5={1,2,3,4,6,8};

Ã6={1,4,5,9};

Ã7={1,8,9};

Ã8={1,3,5,7,9};

Ã9={3,6,7,8};

в) Нумерация вершин и ребер соответственно п. а)

	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
0	1	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
1	1	0	0	1	1	1	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
2	0	1	0	1	0	0	0	0	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
3	0	0	1	0	0	0	0	0	1	0	1	1	0	0	1	0	0	0	0	0	0
4	0	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	1	1	0	0	0	0	0	0	0
5	0	0	0	0	0	1	0	0	0	1	0	0	1	0	1	1	1	0	0	0	0
6	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	1	0	1	0	1	0	0	0
7	0	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	1	0
8	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0	0	0	1	0	1	0	1
9	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0	0	0	1	0	1	1

г) Показана верхняя половина матрицы, т.к. матрица весов неориентированного графа симметрична относительно главной диагонали.

	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
0	¥	8	3	5	¥	¥	¥	¥	¥	¥
1		¥	1	¥	2	2	4	5	¥	¥
2			¥	2	¥	5	¥	¥	¥	¥
3				¥	¥	1	¥	¥	1	6
4					¥	4	2	¥	¥	¥
5						¥	2	¥	1	¥
6							¥	¥	¥	2
7								¥	1	1
8									¥	6
9										¥

д) Матрица смежности для графа G^îð.

	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
0	¥	1	1	1	¥	¥	¥	¥	¥	¥
1	-1	¥	1	¥	1	1	1	1	¥	¥
2	-1	-1	¥	1	¥	1	¥	¥	¥	¥
3	-1	¥	-1	¥	¥	-1	¥	¥	1	1
4	¥	-1	¥	¥	¥	1	1	¥	¥	¥
5	¥	-1	-1	1	-1	¥	1	¥	1	¥
6	¥	-1	¥	¥	-1	-1	¥	¥	¥	1
7	¥	-1	¥	¥	¥	¥	¥	¥	1	1
8	¥	¥	¥	-1	¥	-1	¥	-1	¥	1
9	¥	¥	¥	-1	¥	¥	-1	-1	-1	¥

Задача 2 Найти диаметр D(G), радиус R(G), количество центров Z(G) для графа G ; указать вершины, являющиеся центрами графа G.

D(G)=2

R(G)=2

Z(G)=10

Все вершины графа G(V,X) являются центрами.

Задача 3 Перенумеровать вершины графа G, используя алгоритмы:

а) "поиска в глубину";

б) "поиска в ширину".

Исходная вершина - a.

à)

ﾵ ﾧ

á)

ﾵ ﾧ

Задача 4 Используя алгоритм Прима найти остов минимального веса графа G. выписать код укладки на плоскости найденного дерева, приняв за корневую вершину a.

ﾵ ﾧ

Вес найденного дерева - 14.

Код укладки дерева: 000011000001111111.

Задача 5 Используя алгоритм Дейкстра найти дерво кратчайших путей из вершины a графа G.

ﾵ ﾧ

Вес найденного пути - 8.

Задача 6 Используя алгоритм Форда - Фалкерсона, найти максимальный поток во взвешенной двуполюсной ориентированной сети {G^îð , a , w}. Указать разрез минимального веса.

Последовательность насыщения сети (насыщенные ребра отмечены кружечками):

1-é øàã

ﾵ ﾧ

2-é øàã

ﾵ ﾧ

3-é øàã

ﾵ ﾧ

4-é øàã

ﾵ ﾧ

5-é øàã

ﾵ ﾧ

6-é øàã

ﾵ ﾧ

7-é øàã

ﾵ ﾧ

Окончательно имеем:

ﾵ ﾧ

Как видно из рисунка, ребра {6,9},{7,9},{3,9}, питающие вершину w, насыщенны, а оставшееся ребро {8,9}, питающееся от вершины 8, не может получить большее значение весовой функции, так как насыщенны все ребра, питающие вершину 8. Другими словами - если отбросить все насыщенные ребра, то вершина w недостижима, что является признаком максимального потока в сети.

Максимальный поток в сети равен 12.

Минимальный разрез сети по числу ребер: {{0,1},{0,2},{0,3}}. Его пропускная способность равна 16

Минимальный разрез сети по пропускной способности: {{6,9}, {7,9}, {3,9}, {3,8}, {5,8}, {7,8}}. Его пропускная способность равна 12.

Задача 7 (Задача о почтальоне) Выписать степенную последовательность вершин графа G.